綜述

腦血流自動(dòng)調(diào)節(jié)（cerebral autoregulation,CA）是大腦維持腦血流量相對(duì)穩(wěn)定的能力。當(dāng)CA受損或腦灌注壓超過(guò)腦CA范圍時(shí)，血壓或顱內(nèi)壓變化會(huì)加重腦水腫和腦組織缺氧。目前臨床上還沒(méi)有理想的CA監(jiān)測(cè)方式，本文擬從rSO2監(jiān)測(cè)CA的原理、臨床應(yīng)用及其不足的研究進(jìn)展進(jìn)行闡述。

1、CA的定義、意義19701653350864523

CA是腦血管阻力隨腦灌注壓力在一定范圍內(nèi)變化而變化，是腦血管系統(tǒng)在生理狀態(tài)改變時(shí)維持充足供氧及代謝平衡的重要機(jī)制，代表血壓與腦血流量之間的動(dòng)態(tài)關(guān)系。

血壓低于CA下限時(shí)，腦血流量會(huì)下降，可能會(huì)出現(xiàn)腦缺血，對(duì)大腦造成進(jìn)一步損害。血壓超過(guò)CA上限時(shí)會(huì)誘發(fā)腦充血、血腦屏障損害和腦水腫。CA功能是否完整可用于評(píng)估患者腦神經(jīng)功能受損程度。

維持患者血壓在CA壓力范圍內(nèi)，對(duì)患者血壓進(jìn)行個(gè)體化調(diào)節(jié)，有利于減少患者神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥，提高患者生存率。但目前臨床上沒(méi)有理想的監(jiān)測(cè)方式可無(wú)創(chuàng)、實(shí)時(shí)地對(duì)CA功能進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

2、無(wú)創(chuàng)腦氧飽和度監(jiān)測(cè)簡(jiǎn)介

無(wú)創(chuàng)腦氧飽和度監(jiān)測(cè)儀通過(guò)近紅外光譜技術(shù)監(jiān)測(cè)局部腦氧飽和度（regional cerebral oxygen saturation,rSO2），可實(shí)時(shí)、連續(xù)、無(wú)創(chuàng)地監(jiān)測(cè)腦灌注變化。當(dāng)腦代謝、循環(huán)血容量、動(dòng)脈血氧含量、血流通過(guò)時(shí)間和氧提取分?jǐn)?shù)保持恒定時(shí)，rSO2的變化反映了腦血流量變化。在大部分患者中，rSO2變化與腦血流量變化相關(guān)，因此可通過(guò)額部rSO2間接了解腦額葉血流量的變化，rSO2下降代表腦血流量下降，rSO2上升代表腦血流量上升。

3、rSO2對(duì)CA的監(jiān)測(cè)19701653350864523

CA監(jiān)測(cè)主要包括3個(gè)基本步驟：①記錄動(dòng)態(tài)動(dòng)脈血壓；②記錄血壓同步變化的腦血流量或其替代指標(biāo)；③計(jì)算血壓與腦血流指標(biāo)間的關(guān)系。

CA可分為動(dòng)態(tài)腦血流自動(dòng)調(diào)節(jié)（dynamic?state cerebral autoregulation,dCA）及靜態(tài)腦血流自動(dòng)調(diào)節(jié)（steady?state cerebral autoregulation,sCA）。

dCA可量化血壓瞬態(tài)變化時(shí)腦血流量的改變，需要測(cè)量血壓和腦血流量之間的瞬態(tài)關(guān)系，從而評(píng)估血壓瞬態(tài)變化對(duì)腦血流量的影響，如在直立性低血壓期間，瞬態(tài)充血反應(yīng)測(cè)試時(shí)血壓變化對(duì)腦血流量的影響。評(píng)估dCA時(shí)可通過(guò)靜脈注射去氧腎上腺素等血管活性藥、改變患者體位或改變迷走神經(jīng)張力使MAP發(fā)生變化，利用軟件系統(tǒng)同步記錄血壓變化及期間rSO2的變化，再使用軟件對(duì)記錄的參數(shù)進(jìn)行相關(guān)性分析，通過(guò)相關(guān)系數(shù)評(píng)估患者個(gè)體的dCA功能。但誘導(dǎo)血壓改變需頻繁影響患者血壓，且對(duì)患者有潛在危害，其臨床應(yīng)用受限。

sCA可量化血壓和腦血流量靜態(tài)、穩(wěn)定時(shí)的關(guān)系，在血壓發(fā)生平緩變化時(shí)腦血流量與血壓的關(guān)系（如患高血壓后血壓上升，治療后血壓下降），血壓平緩變化與腦血流量變化的關(guān)系。監(jiān)測(cè)sCA不需要外部刺激引起患者血壓波動(dòng)，通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間記錄患者平靜時(shí)的血壓及rSO2變化，再對(duì)參數(shù)進(jìn)行相關(guān)性分析。通常以5 mmHg（1 mmHg=0.133 kPa）為間隔，將MAP分為若干個(gè)集合，記錄每個(gè)集合內(nèi)rSO2的范圍，描繪高低圖，通過(guò)高低圖直接將患者sCA曲線可視化，并可識(shí)別個(gè)體CA范圍的上限及下限。在CA血壓范圍內(nèi)，患者rSO2相對(duì)穩(wěn)定，不隨血壓變化而改變，患者腦血流量相對(duì)穩(wěn)定；而血壓低于或高于此范圍時(shí)，腦血流量隨血壓變化而改變。在患者血壓平穩(wěn)的情況下，監(jiān)測(cè)時(shí)間越長(zhǎng)，記錄的數(shù)據(jù)越多，則描繪出的CA曲線越擬合患者實(shí)際的CA曲線。sCA需記錄足夠多的數(shù)據(jù)，且要求患者的血壓平穩(wěn)變化，如血壓波動(dòng)范圍過(guò)小，可能無(wú)法描繪患者的CA曲線。

dCA與sCA都可通過(guò)計(jì)算rSO2與MAP的移動(dòng)相關(guān)系數(shù)描繪出CA的趨勢(shì)，直接可視化CA曲線。計(jì)算每10 s rSO2與MAP的平均值，則每5 min可得到30組rSO2與MAP，計(jì)算rSO2與MAP的相關(guān)系數(shù)，定義為腦血氧飽和度指數(shù)（cerebral oximetry index,COx），其范圍為?1~1。負(fù)值或零附近的值表示完整的CA，即rSO2與MAP之間沒(méi)有相關(guān)性，COx最小值對(duì)應(yīng)的血壓為個(gè)體的最佳血壓。COx>0.3表示CA能力受損，COx接近1表示CA能力喪失。具體來(lái)說(shuō)，MAP和rSO2之間變化的一致性表明腦循環(huán)壓力的被動(dòng)和CA功能的受損。

4、通過(guò)rSO2監(jiān)測(cè)CA在臨床的應(yīng)用19701653350864523

在健康志愿者中，MAP在50~150 mmHg變化時(shí)，腦血流量幾乎是恒定的。但個(gè)體完整CA的血壓范圍是有差異的，如在慢性高血壓患者、危急重癥患者、心臟手術(shù)CPB期間，惡性高血壓患者中CA曲線可左移或右移甚至消失。在預(yù)期具有正常CA的健康老年志愿者中也顯示出從低（幾乎不存在）到高的CA能力。即使在健康志愿者中，個(gè)體最佳腦灌注的血壓上下限差異亦很大。另外，不同的藥物對(duì)患者CA也會(huì)產(chǎn)生影響。目前對(duì)于圍手術(shù)期患者及危重癥患者的血壓調(diào)控沒(méi)有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)rSO2監(jiān)測(cè)描繪患者個(gè)體CA曲線，再根據(jù)患者的CA曲線可推算患者完整CA的血壓范圍。通過(guò)COx可推算患者最佳動(dòng)脈壓，即最小COx對(duì)應(yīng)的血壓。由此確定的最佳血壓可能幫助臨床醫(yī)師在圍手術(shù)期管理中及治療危重癥患者時(shí)進(jìn)行個(gè)體血壓管理，改善患者預(yù)后。rSO2可連續(xù)、長(zhǎng)期、動(dòng)態(tài)、無(wú)創(chuàng)地對(duì)患者CA能力進(jìn)行評(píng)估，較其他監(jiān)測(cè)方式具有更好的臨床應(yīng)用前景。

CA是腦完整功能的一部分，通過(guò)rSO2監(jiān)測(cè)CA功能的完整性，評(píng)估個(gè)體腦損傷的程度，從而評(píng)價(jià)腦組織健康狀態(tài)，有助于臨床中對(duì)危急重癥患者及手術(shù)患者的預(yù)后進(jìn)行預(yù)測(cè)。

4.1、rSO2監(jiān)測(cè)CA在麻醉中的應(yīng)用

CPB期間難以估計(jì)患者合適的血壓，通過(guò)COx實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)CA功能可能為CPB患者個(gè)體化MAP提供更合理的手段。有20％的CPB患者會(huì)發(fā)生CA受損，CA受損的患者比CA完整的患者更有可能發(fā)生圍手術(shù)期腦卒中，且患者出現(xiàn)譫妄的風(fēng)險(xiǎn)更高。在合并中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病的患者進(jìn)行非神經(jīng)外科手術(shù)時(shí)，術(shù)中通過(guò)CA監(jiān)測(cè)盡早發(fā)現(xiàn)腦灌注不足，及時(shí)進(jìn)行處理，對(duì)預(yù)防腦功能障礙、術(shù)后神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥及減少大腦二次打擊有幫助，特別是老年患者、嬰幼兒患者以及進(jìn)行復(fù)雜手術(shù)，心臟、肝手術(shù)的患者。CA功能監(jiān)測(cè)可作為神經(jīng)系統(tǒng)多模式監(jiān)測(cè)的一部分，有助于減少圍手術(shù)期患者神經(jīng)系統(tǒng)損傷，另外，持續(xù)的CA評(píng)估對(duì)預(yù)后的預(yù)測(cè)優(yōu)于間歇性評(píng)估。

基于圍手術(shù)期CA監(jiān)測(cè)進(jìn)行的個(gè)體化血壓管理有助于減少術(shù)后并發(fā)癥的發(fā)生。在清醒狀態(tài)下行頸動(dòng)脈內(nèi)膜剝脫術(shù)的患者中，CA的喪失是患者需行術(shù)中分流的早期警告，同時(shí)在術(shù)中維持最佳COx的血壓管理可以預(yù)防術(shù)后神經(jīng)系統(tǒng)癥狀。通過(guò)COx得到患者CA的血壓下限，在心血管手術(shù)術(shù)后，與未出現(xiàn)急性腎損傷的患者比較，發(fā)生急性腎損傷的患者術(shù)中血壓低于CA下限的幅度更大、時(shí)間更長(zhǎng)。心臟手術(shù)圍手術(shù)期患者的血壓低于最佳血壓與心臟手術(shù)相關(guān)急性腎損傷有關(guān)。通過(guò)CA監(jiān)測(cè)得到最佳血壓可作為CPB時(shí)術(shù)中血壓管理指標(biāo)，同時(shí)作為重要器官灌注指標(biāo)，減少CPB帶來(lái)的重要器官損傷，減少CPB相關(guān)并發(fā)癥。

4.2、rSO2監(jiān)測(cè)CA在ICU中的應(yīng)用

在蛛網(wǎng)膜下腔出血患者中，CA的評(píng)估有助于預(yù)后判斷及血管痙攣的檢測(cè)。蛛網(wǎng)膜下腔出血后5 d內(nèi)，CA功能不良顯著增加遲發(fā)性腦缺血的風(fēng)險(xiǎn)。在膿毒癥相關(guān)性腦病患者中，rSO2的連續(xù)監(jiān)測(cè)可以確定CA的血壓范圍。考慮到CA與腦損傷程度之間可能存在關(guān)聯(lián)，使用床旁CA監(jiān)測(cè)對(duì)血壓目標(biāo)進(jìn)行個(gè)性化設(shè)置可以更好地保護(hù)膿毒癥相關(guān)性腦病患者的腦灌注。在一項(xiàng)利用rSO2監(jiān)測(cè)心搏驟?；颊卟⒃u(píng)估其CA能力受損情況的研究中，近35%的心搏驟停患者復(fù)蘇后合并CA能力受損，且這部分患者復(fù)蘇后180 d的生存率較CA功能完整的患者低。

4.3、rSO2監(jiān)測(cè)CA在小兒中的應(yīng)用

小兒尚缺乏公認(rèn)的CA極限。在早產(chǎn)兒中，CA與早期死亡或腦損傷有關(guān)，維持早產(chǎn)兒腦血流量充足、穩(wěn)定十分關(guān)鍵，COx>0.5的早產(chǎn)兒早期神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥及院內(nèi)死亡的發(fā)生率更高。一篇結(jié)合了46項(xiàng)研究的文章總結(jié)顯示：在新生兒中使用rSO2監(jiān)測(cè)CA對(duì)臨床結(jié)局影響的研究中，CA的實(shí)時(shí)床邊監(jiān)測(cè)結(jié)合常規(guī)監(jiān)測(cè)進(jìn)行評(píng)估有助于改善患者預(yù)后。在一項(xiàng)使用rSO2監(jiān)測(cè)心臟手術(shù)期間兒科患者CA的研究中，CPB期間的低血壓與CA功能受損之間存在關(guān)聯(lián)。COx可能有助于確定CPB過(guò)程中完整CA的動(dòng)脈血壓限值。

CA是否受損是體外膜肺氧合（extracorporeal membrane oxygenation，ECMO）支持患者出現(xiàn)急性神經(jīng)事件的早期預(yù)警。在進(jìn)行ECMO支持時(shí)，CA障礙可能是神經(jīng)系統(tǒng)損傷的危險(xiǎn)因素，在29例接受ECMO治療的兒童患者中，通過(guò)rSO2持續(xù)監(jiān)測(cè)CA是可行的，出現(xiàn)急性神經(jīng)事件患兒的MAP在較長(zhǎng)時(shí)間超出CA范圍，尤其是在ECMO開(kāi)始后的24 h，出現(xiàn)急性神經(jīng)事件患兒CA受損更嚴(yán)重。

5、rSO2監(jiān)測(cè)與其他監(jiān)測(cè)方式的比較

CA監(jiān)測(cè)分為有創(chuàng)監(jiān)測(cè)及無(wú)創(chuàng)監(jiān)測(cè)，通常是監(jiān)測(cè)血壓與腦血流量或其替代指標(biāo)的動(dòng)態(tài)關(guān)系，從而推算患者的CA能力，常用的替代指標(biāo)有顱內(nèi)壓、腦灌注壓、頸靜脈竇靜脈血氧飽和度、腦組織氧合監(jiān)測(cè)、腦微量透析監(jiān)測(cè)、腦氧合Hb濃度等。但至今為止沒(méi)有一種方法在臨床中廣泛開(kāi)展。

經(jīng)顱多普勒超聲及腦血氧飽和度監(jiān)測(cè)因其無(wú)創(chuàng)且使用簡(jiǎn)便，在臨床上有較好的應(yīng)用前景。經(jīng)顱多普勒超聲以大腦中動(dòng)脈血流速度的變化來(lái)評(píng)定腦血流狀況，通過(guò)計(jì)算血壓與血流狀況的動(dòng)態(tài)關(guān)系可得到患者的CA曲線。在急性顱內(nèi)損傷及蛛網(wǎng)膜下腔出血患者中，通過(guò)rSO2與經(jīng)顱多普勒超聲得到的CA曲線具有良好的一致性。但臨床中rSO2的使用較經(jīng)顱多普勒超聲使用簡(jiǎn)便，且經(jīng)顱多普勒超聲監(jiān)測(cè)準(zhǔn)確性受操作者技術(shù)影響，并可能會(huì)因患者顳窗的丟失而不能使用。

其他評(píng)估腦血流變化的替代監(jiān)測(cè)指標(biāo)中，顱內(nèi)壓、腦灌注壓、頸靜脈竇靜脈血氧飽和度、腦微量透析監(jiān)測(cè)是有創(chuàng)監(jiān)測(cè)，長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)有感染風(fēng)險(xiǎn)且不利于患者轉(zhuǎn)運(yùn)。CA完整時(shí)顱內(nèi)壓相對(duì)平穩(wěn)，CA失衡時(shí)直接影響顱內(nèi)壓。通過(guò)監(jiān)測(cè)顱內(nèi)壓與血壓的動(dòng)態(tài)關(guān)系，得到壓力反應(yīng)指數(shù)評(píng)估CA能力。在研究中rSO2與ICP之間存在線性關(guān)系，rSO2可對(duì)患者進(jìn)行無(wú)創(chuàng)、長(zhǎng)期、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，在臨床中較顱內(nèi)壓監(jiān)測(cè)有優(yōu)勢(shì)。

6、rSO2的局限性19701653350864523

臨床上影響rSO2監(jiān)測(cè)數(shù)值的因素很多，患者顱外組織會(huì)干擾rSO2的準(zhǔn)確性，rSO2與Hb濃度、心指數(shù)、中心靜脈血的血氧飽和度、體溫呈正相關(guān)，與患者年齡呈負(fù)相關(guān)，PaCO2、腦血管舒張狀態(tài)及顱內(nèi)壓超出生理范圍也會(huì)影響rSO2。目前臨床使用的rSO2監(jiān)測(cè)傳感器大多固定在患者雙側(cè)額部，監(jiān)測(cè)區(qū)域大多由大腦前動(dòng)脈支配，監(jiān)測(cè)區(qū)域較局限。

此外，利用rSO2對(duì)CA功能進(jìn)行監(jiān)測(cè)需要計(jì)算機(jī)建模，并需要相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)同時(shí)處理rSO2及血壓數(shù)據(jù)，因而目前大多只用于臨床研究，未能在臨床實(shí)踐中推廣應(yīng)用。同時(shí)，dCA需誘發(fā)患者血壓波動(dòng)，在部分患者中不宜使用。sCA需長(zhǎng)時(shí)間的數(shù)據(jù)采錄并分析后才能描繪出患者個(gè)體CA曲線。

再者，在目前使用rSO2調(diào)控血壓及識(shí)別CA功能完整性、探究其對(duì)患者預(yù)后影響的研究中，缺乏大樣本、多中心隨機(jī)研究及對(duì)患者長(zhǎng)期預(yù)后影響的研究。

最后，有部分研究認(rèn)為，rSO2監(jiān)測(cè)通過(guò)COx得到的CA能力與顱內(nèi)壓監(jiān)測(cè)通過(guò)壓力反應(yīng)指數(shù)評(píng)價(jià)CA的一致性有限。仍需進(jìn)一步研究不同監(jiān)測(cè)方式間的差異及進(jìn)一步確認(rèn)統(tǒng)一的監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)。

7、小結(jié)

進(jìn)一步了解血流動(dòng)力學(xué)的變化與腦氧合之間的關(guān)系可能為未來(lái)制定預(yù)防腦損傷的策略提供參考。床旁血壓監(jiān)測(cè)與rSO2監(jiān)測(cè)的集成提供了一種無(wú)創(chuàng)方法來(lái)描繪個(gè)體CA曲線，有望無(wú)創(chuàng)、實(shí)時(shí)、持續(xù)對(duì)患者CA能力進(jìn)行監(jiān)測(cè)，從而對(duì)患者血壓實(shí)現(xiàn)個(gè)體化精準(zhǔn)調(diào)控，維持合適腦灌注，對(duì)患者可能出現(xiàn)的神經(jīng)系統(tǒng)不良并發(fā)癥發(fā)出預(yù)警，是臨床實(shí)施腦保護(hù)的有效手段。但仍需要更多的臨床研究來(lái)證實(shí)rSO2監(jiān)測(cè)在CA監(jiān)測(cè)方面的應(yīng)用價(jià)值。